Hvaða áhrif hefur efnasamsetning Q345 áhrif á vélrænni eiginleika þess?
Sem lágt - ál, er hátt - styrkur stál, efnasamsetning Q345 er „meðfæddur grunnur“ sem ákvarðar vélrænni eiginleika þess (styrkur, hörku, sveigjanleiki, suðuhæfni osfrv.). Mismunandi þættir stjórna beint innri uppbyggingu efnisins (svo sem kornastærð, fasasamsetning og dreifingu galla) með aðferðum eins og styrkingu fastrar lausnar, kornhreinsun, önnur - Styrking fasa úrkomu eða bæling á kornamörkum, að lokum birtist sem mismunur á vélrænni eiginleika. Eftirfarandi ítarleg greining á sértækum áhrifum hvers íhluta á vélrænni eiginleika er flokkaður eftir frumefnisaðgerð:
1.. Kjarna styrkingarþættir: „Aðalkrafturinn“ sem ákvarðar styrk
Þessir þættir eru kjarninn í „háum styrk“ Q345 (ávöxtunarstyrkur meiri en eða jafnt og 345 MPa). Þeir auka styrk með því að „hindra hreyfingu hreyfingar“ en lágmarka fórn sveigjanleika og hörku.
1. mangan (MN, venjulega 0,90%-1,60%)
Verkunarháttur:
MN er mikilvægasti styrkingarþátturinn á Q345, fyrst og fremst að starfa með styrkingu fastrar lausnar. Mn atóm leysast upp í ferrít (fylkisfasanum) til að mynda fastan lausn, trufla reglulega fyrirkomulag járnatóms og hindra hreyfingu losunar („burðarmenn“ af aflögun plasts í málmum). Ennfremur stuðlar Mn til samræmdrar dreifingar perlu (styrkingarstigsins), sem kemur í veg fyrir ójafnan eiginleika af völdum perlíts samsöfnunar.
Áhrif á vélrænni eiginleika:
Bætir verulega ávöxtunarstyrk og togstyrk: Án þess að fast lausn styrking Mn getur Q345 ekki náð neðri ávöxtunarstyrksmörkum 345 MPa. Styrktarbæturnar eru um það bil 40% -50% af heildarstyrknum.
Jafnvægi á plastleika og hörku: Ólíkt kolefni (C) dregur MN ekki verulega úr plastleika. Þess í stað betrumbætir það bilið á milli perlítalamellu, sem gerir efninu kleift að viðhalda góðri lengingu (venjulega meiri en eða jafnt og 21%) og herbergi - hitastigsáhrif á mikinn styrk.
Bætir suðuhæfni: Mn bælir „heitt sprunga“ við suðu (vegna myndunar lágs - bræðslu - punkta efnasambanda með brennisteini), sem tryggir óbeint vélrænan stöðugleika eftir suðu.
2. kolefni (C, stranglega stjórnað innihald: 0,12%-0,20%)
Verkunarháttur:
Kolefni er „grundvallaratriðið“ stáls, styrkir það á tvo vegu: í fyrsta lagi með því að leysa upp í ferrít til að mynda fastri lausn (veikri fastri lausn styrkingu); Í öðru lagi, með því að sameina með Fe til að mynda perlu (Fe₃c + ferrite). Sementite (Fe₃c) í perlít er mjög erfitt og hindrar hreyfingu hreyfingar.
Áhrif á vélrænni eiginleika:
Jákvætt: viðhalda grunnstyrk - kolefnisinnihald of lágt (<0.12%) will result in insufficient yield strength, failing to meet the standard requirements for Q345.
Negative: The carbon content must be strictly limited-A carbon content too high (>0,20%) mun leiða til:
① Mikil lækkun á hörku: Óhóflegt kolefni eykur perluinnihaldið, grófir lamellarbygginguna og stuðlar að streituþéttni við kornamörk, sem gerir það tilhneigingu til brothætts brots við lágt hitastig.
② versnandi suðuhæfni: Kolefni eykur tilhneigingu til að herða við suðu (myndar martensít), sem leiðir til minni hörku í hitanum - sem hefur áhrif á svæði (HAZ) og aukið næmi fyrir suðu sprungum.
③ Minni plastleiki: Óhóflegt hart og brothætt kolvetnisefni getur brotið fylkið og dregið úr lengingu efnisins og kalda beygjueiginleika.
Þess vegna verður að stjórna kolefnisinnihaldi Q345 nákvæmlega innan yfirvegaðs sviðs sem nær tilskildum styrk án þess að skerða hörku.
Í öðru lagi, styrktarstyrking og hörku - Að hámarka þætti: Bæta frammistöðu „jafnvægi“
Þessir þættir (örkallandi þættir, kísill) ákvarða ekki beint styrkleika styrkleika, heldur geta þeir bætt jafnvægið milli styrkleika og hörku með því að „betrumbæta kornið“ og „hámarka smásjánni.“ Þetta er lykilmunurinn á Q345 og venjulegu kolefnisstáli (svo sem Q235).
1. örmýkandi þættir (Nb (niobium), V (vanadíum) og Ti (títan, með einstaklingsefni innihalds minna en eða jafnt og 0,06%))
Verkunarháttur:
Microalloying þættir eru kjarninn í „samverkandi framförum og hörku Q345 í styrkleika og hörku“, fyrst og fremst með styrkingu korns og styrkingu úrkomu:
① kornhreinsun: Meðan á háu - er hitastig, Nb/V/Ti sameinast kolefni og köfnunarefni í stálinu til að mynda fínar kolefnisbreið (svo sem NBC, V og Tin). Þessi efnasambönd „festa“ Austenite kornamörk, koma í veg fyrir kornvöxt og mynda að lokum fínar ferrítkorn (fínni korn auka styrk og hörku, í samræmi við „Hall - sambandið“).
② Úrkoma styrking: Við lágan hita, Nb/V/Ti í yfirmettaðri fastri lausn, útfellir jafnvel fínni kolefnisbólur, sem hindrar enn frekar hreyfingu hreyfingar og örlítið aukinn styrk.
Áhrif á vélrænni eiginleika:
Strength Improvement: Through grain refinement, the yield strength can be increased by an additional 30-50 MPa, allowing Q345 to meet standards even in thick plates (>40 mm) eða við lágt hitastig.
Bætt hörku: fínn - kornað uppbygging eykur verulega lítið - hitastig. Til dæmis getur áhrifin frásogað orka (AK) á Q345 sem inniheldur NB við - 40 gráðu farið yfir 40 J, langt umfram 10-20 j af stáli án örknúinna þátta og kemur þannig í veg fyrir lágt hitastig brothætt brot.
Bætt afköst þykkra plata: Meðan á þykkum plötum er rúlla er „gróft korn“ hætt við að myndast á miðju svæðinu. Microalloying þættir geta bælað þessu fyrirbæri og dregið úr „þykktaráhrifum“ (þar sem afköst versna með þykkt) í þykkum plötum.
2. Silicon (Si, 0,20%–0,55%)
Verkunarháttur:
SI stuðlar fyrst og fremst að styrkingu á föstu lausn og stjórnun smíði. Si, sem leysir upp í ferrít, eykur örlítið að styrkja fast lausn og hindra ferrít fyrir - eutectoid úrkomu í stálinu og stuðla að samræmdri perlumyndun. Ennfremur dregur Si úr suðunæmi og porosity við suðu.
Áhrif á vélrænni eiginleika:
Minniháttar styrkleiki: Styrkandi áhrif Si, sem styrkir eru veikari en Mn, sem eykur ávöxtunarstyrk aðeins um 10–20 MPa, en það getur hjálpað MN við að ná styrktarmarkmiðum.
Hagræðing plastleika og suðuhæfni: Si betrumbætir perlítbygginguna og kemur í veg fyrir of mikla lækkun á mýkt. Það dregur einnig úr suðugöllum og tryggir stöðugan vélrænan eiginleika eftir suðu.
Note: Excessive Si content (>0,60%) geta aukið kalda brýtur næmi stálsins og dregið lítillega úr lágu - hitastigi, þannig að stjórna ætti efri mörk.